开放式水坝和潮汐电站的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种开放式水坝，其包括横坝组和纵坝，其中，横坝组包括两个相邻设置的横坝；纵坝设置在横坝组中两个横坝之间，且纵坝上设有用于安装发电机组的发电通道。该水坝为开放式，其无需封闭一片水域，能够避免设置在海湾或河湾处，防止海湾或河湾因设置潮汐电站的水坝而发生冲淤不平衡、生态环境被破坏。本发明还公开了一种潮汐电站，其应用了上述开放式水坝，能够避免海湾或河湾处因设置潮汐电站水坝而发生生态环境被破坏。
【专利说明】开放式水坝和潮汐电站
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械工业【技术领域】，更具体地说，涉及一种开放式水坝，还涉及一种应用上述开放式水坝的潮汐电站。
【背景技术】
[0002]现有的潮汐电站是在有条件的海湾或河湾建筑堤坝，将海湾或河湾与外海隔开以围成水库，并利用水闸调节纳潮和排潮量，使水库内水位和外海水位保持最佳水位差(即工作水头)，从而高效地驱动水轮机组发电。从能量的角度来看，潮汐电站的发电过程就是将水库内外的水位差通过水轮机转化为电能。
[0003]但是，上述潮汐电站中，大坝建设在海湾或河湾并形成局部封闭水域，会使海湾或河湾局部淤积，破坏海湾或河湾的冲淤平衡，影响鱼类洄游、海湾或河湾水交换，破坏海湾或河湾的生态环境。
[0004]另外，上述潮汐电站中，水坝设置在海湾口或河湾口处，其长度受地理条件影响而无法设置为较长，造成潮汐电站的装机容量小，总发电量低。
[0005]综上所述，如何提供一种能够利用潮汐能进行发电的水坝，以避免其建设在河湾或海湾处，避免河湾或海湾处的生态环境被破坏，以及如何提供一种应用上述水坝的潮汐电站，是本领域技术人员亟待解决的问题。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明提供一种开放式水坝，其设有横坝组和纵坝，纵坝使潮波发生变形、横坝组和纵坝共同作用使纵坝两侧形成较大的水位差，以使发电机组实现发电，从而避免潮汐电站设置在海湾或河湾处，避免海湾或河湾的生态环境因设置潮汐电站而受到破坏。本发明还提供一种潮汐电站，其应用了上述水坝，能够设置在开放式海域。
[0007]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0008]一种开放式水坝，包括:
[0009]横坝组，所述横坝组包括两个相邻设置的横坝；和
[0010]纵坝，所述纵坝设置在所述横坝组中两个所述横坝之间，且所述纵坝上设有用于安装发电机组的发电通道。
[0011 ] 优选的，上述开放式水坝中，所述横坝组中，2个所述横坝平行设置，且两者用于沿潮水的流动方向设置。
[0012]优选的，上述开放式水坝中，所述纵坝的延伸方向与所述横坝的延伸方向垂直。
[0013]优选的，上述开放式水坝中，所述纵坝的两端分别与所述横坝组中2个横坝固定连接。
[0014]优选的，上述开放式水坝中，所述发电通道的个数为多个。
[0015]优选的，上述开放式水坝中，所述横坝位于所述纵坝的中部。
[0016]一种潮汐电站，包括水坝，所述水坝为上述技术方案中任意一项所述的潮汐电站。[0017]本发明提供一种开放式水坝，其包括横坝组和纵坝，其中，横坝组包括两个相邻设置的横坝；纵坝设置在横坝组中两个横坝之间，且纵坝上设有用于安装发电机组的发电通道。
[0018]本发明实施例提供的开放式水坝能够使潮波发生变形，且横坝组与纵坝共同作用使得纵坝两侧形成足够高的水位差，使得纵坝上发电通道处的发电机组发电。该水坝为开放式，其无需封闭一片水域，进而避免了潮汐电站设置在海湾或河湾处，避免海湾或河湾处因设置潮汐电站而发生冲淤不平衡、生态环境被破坏。
[0019]另外，本发明提供的开放式水坝中，纵坝的长度不受海湾口和河湾口的地理条件限制，利于设置为较长，进而增大潮汐电站的总发电量。
[0020]再者，本发明提供的开放式水坝避免了占用海岸线和河岸线资源。
[0021]本发明还提供一种潮汐电站，其应用了上述开放式水坝，能够避免设置在海湾或河湾处，从而避免海湾或河湾的生态环境被破坏。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本发明实施例提供的开放式水坝的结构示意图；
[0024]图2为本发明实施例提供的涨潮时段开放式水坝利用水流发电的示意图；
[0025]图3为本发明实施例提供的退潮时段开放式水坝利用水流发电的示意图；
[0026]图4为本发明实施例提供的一天内纵坝两侧的潮波的波形图。
[0027]其中，图1-图3中:
[0028]横坝101 ;纵坝102 ;发电通道1021 ;发电机组103。
【具体实施方式】
[0029]本发明实施例公开了一种开放式水坝，其设有横坝组和纵坝，纵坝使潮波发生变形、横坝组和纵坝共同作用使纵坝两侧形成较大的水位差，以使发电机组实现发电，从而避免潮汐电站设置在海湾或河湾处，避免海湾或河湾的生态环境因设置潮汐电站而受到破坏。本发明实施例还公开了一种潮汐电站，其应用了上述开放式水坝，能够设置在开放式海域。
[0030]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031]请参阅图1-图4，本发明实施例公开了一种开放式水坝，其包括横坝组和纵坝102，其中，横坝组包括两个相邻设置的横坝101 ;纵坝102设置在横坝组中两个横坝101之间，且纵坝102上设有用于设置发电机组103的发电通道1021。
[0032]应用上述实施例提供的开放式水坝时，纵坝102两则的潮水的波形不同，如图4所示；其中，在涨潮时段由于潮汐是长周期波，当堤坝尺寸足够大时，潮波前进至堤坝附近时，潮波的振幅和波长将发生变化。纵坝102的迎流一侧(即纵坝102的右侧)，潮波变形，且潮波行程更短，导致水位雍高，纵坝102背流一侧(即纵坝102的左侧)潮波变形，且潮波行程更长，导致水位相对降低，于是在纵坝102的两侧产生水位差，可推动发电通道内的水轮机组发电，潮流方向参见图2 ;在退潮时间潮波前进至堤坝附近时，潮波的振幅和波长将发生变化，纵坝102的迎流一侧(即纵坝102的左侧)，潮波变形，且潮波行程更短，导致水位相对较高；纵坝102背流一侧(即纵坝102的右侧)潮波变形，且潮波行程更长，导致水位相对较低；于是在纵坝102的两侧产生水位差，可推动发电通道内的水轮机组发电，潮流方向参见图3。
[0033]本发明实施例提供的开放式水坝能够使潮波发生变形，且横坝组与纵坝102共同作用使得纵坝102两侧形成足够高的水位差，使得纵坝102上发电通道1021处的发电机组103发电。该开放式水坝，其无需封闭一片水域，进而避免了潮汐电站设置在海湾或河湾处，避免海湾或河湾处因设置潮汐电站而发生冲淤不平衡、生态环境被破坏。
[0034]另外，本发明实施例提供的开放式水坝中，纵坝102的长度不受海湾口和河湾口的地理条件限制，利于设置为较长，进而增大潮汐电站的总发电量。
[0035]再者，本发明实施例提供的开放式水坝避免了占用海岸线和河岸线资源。
[0036]优选的，上述实施例提供的开放式水坝中，横坝组的两个横坝101平行设置，且两者用于沿潮水的流动方向设置。
[0037]进一步的，上述实施例提供的开放式水坝中，纵坝102的延伸方向与横坝101的延伸方向垂直，并且，发电通道1021的延伸方向与横坝101平行。
[0038]上述实施例提供的开放式水坝中，纵坝102的两端分别与横坝组中的两个横坝101固定连接，使得整个开放式水坝形成“H”型。
[0039]优选的，上述实施例提供的开放式水坝中，纵坝102上的发电通道1021为多个。
[0040]另外，上述实施例提供的开放式水坝中，横坝101位于纵坝102的中部。
[0041]本发明实施例提供的开放式水坝能够实现双向发电，无需考虑水库库容，发电时间更长，电站调度也更加简便。
[0042]本发明实施例还提供一种潮汐电站，其包括水坝，且水坝为上述实施例提供的开放式水坝。
[0043]本发明实施例提供的潮汐电站应用了上述实施例提供的开放式水坝，能够防止河湾或海湾因设置水坝而损害生态环境。另外，本发明实施例提供的潮汐电站还具有上述实施例有关开放式水坝的其他效果，在此不再赘述。
[0044]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0045]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种开放式水坝，其特征在于，包括: 横坝组，所述横坝组包括两个相邻设置的横坝；和 纵坝，所述纵坝设置在所述横坝组中两个所述横坝之间，且所述纵坝上设有用于安装发电机组的发电通道。
2.根据权利要求1所述的开放式水坝，其特征在于，所述横坝组中，2个所述横坝平行设置，且两者用于沿潮水的流动方向设置。
3.根据权利要求2所述的开放式水坝，其特征在于，所述纵坝的延伸方向与所述横坝的延伸方向垂直。
4.根据权利要求3所述的开放式水坝，其特征在于，所述纵坝的两端分别与所述横坝组中2个横坝固定连接。
5.根据权利要求1所述的开放式水坝，其特征在于，所述发电通道的个数为多个。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的开放式水坝，其特征在于，所述横坝位于所述纵坝的中部。
7.一种潮汐电站，包括水坝，其特征在于，所述水坝为权利要求1-6任意一项所述的开放式水坝。
【文档编号】E02B7/02GK104018470SQ201410282937
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】许雪峰, 赵庆英, 袁笛 申请人:国家海洋局第二海洋研究所